用于操作具有至少一个柴油为燃料的功率产生单元的柴油机动系统的方法(800)，所述方法包括评估柴油机动系统的运行特性(802)，比较该运行特性与满足任务目标的指定值(804)，以及采用根据反馈原理运行的闭环控制系统调节运行特性以对应于指定值以满足任务目标(806)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机动系统(powered system),例如列车、越野车辆、海上船只、运输车辆、农用车辆和/或固定的机动系统等，并且更加具体地涉及用于柴油机动系统的优化的燃料效率和排放量(emission output)的方法。
技术介绍
一些机动系统(例如，但不限于，越野车辆、海上船只、固定的功率产生设备(power generation plant)、例如运输公共汽车、农用车辆和列车和其他轨道车辆系统等运输车辆)由一个或多个柴油机单元(例如，发动机)和/或电力单元(例如，交流发电机和/或电池系统)提供动力。关于列车和其他轨道车辆系统，列车典型地包括一个或多个机车和多个轨道车，例如货车。每个机车由一个或多个柴油内燃机提供动力。在一些配置中， 每个发动机驱动交流发电机或发电机用于发电，该电力用于驱动一个或多个操作式连接到用于移动/牵引目的的机车车轴的DC或AC牵引电动机。在任何情况下，机车是具有许多子系统的复杂系统，其中每个子系统与其他子系统相互依存。操作员通常在机车上以保证机车的正确运行，并且当存在机车编组时，操作员通常在领头机车上。机车“编组”是在操作列车中一起被控制的一组机车。除了保证机车或机车编组的正确运行外，操作员还负责确定列车的运行速度和列车内的力。为了执行该功能，操作员一般必须具有在指定的地形上操作机车和各种列车的丰富经验。需要该知识以遵守可规定的运行参数，例如可随着列车沿轨道的位置变化的速度、排放以及等等。此外，操作员还负责保证列车钩力(in-train force)保持在可接受极限内。在海洋应用中，操作员通常在海洋船只上以保证船只的正确运行，并且当存在船只编组时，操作员通常在领头船只上。如与上文引用的机车的示例，船只编组是在执行组合任务中一起运行的一组船只。除了保证船只或船只编组的正确运行外，操作员还负责确定编组的运行速度和在编组内的力，例如在链接的船只之间的力。为了执行该功能，操作员一般必须具有在指定的航道上操作船只和各种编组的丰富经验。需要该知识以遵守可规定的运行速度和可随着船只沿任务的位置变化的其他任务参数。此外，操作员还负责保证任务力和位置保持在可接受极限内。在多个柴油机动系统(其可位于例如单个船只、其他车辆、功率产生设备或功率产生设备集合或组上)的情况下，操作员通常指挥整个系统以保证系统或系统编组的正确运行。如一般限定，“系统编组”是在执行任务中一起运行的一组机动系统。除了保证单个系统或系统编组的正确运行外，操作员还负责确定系统集合的运行参数和在该集合内的力。为了执行该功能，操作员一般必须具有在指定空间和任务上操作系统和各种集合的丰富经验。需要该知识以遵守可随着系统集合沿着路线、任务等的位置变化的可规定的运行参数和速度。此外，操作员还负责保证集合内的力保持在可接受极限内。然而，关于机车，即使具有保证安全运行的知识，操作员通常不能操作机车使得燃料消耗和排放对每个行程都最小化。例如，必须考虑的其他因素可包括排放量、像噪声/震动的操作员的环境状况、燃料消耗和排放量的加权组合等。这很难做到，因为(作为示例)列车的大小和载荷发生变化，机车和它们的燃料/排放特性不同，并且天气和交通状况发生变化。基于特定的列车任务，当建造列车时，常规做法是在列车组成中提供一系列机车以向列车提供动力，其部分基于具有变化的功率的可用机车和行驶行程任务历史。这典型地引起对于个体列车可用的机车功率的大的变化。另外，对于关键的列车，例如Z-列车，典型地提供后备动力(典型地后备机车)来为设备故障的事件作准备并且保证列车准时到达它的目的地。此外，当建造列车时，机车排放量通常通过建立基于当机车空闲时列车中的机车、的总排放量的加权平均值确定。这些平均值预计低于当列车空闲时的某个排放量。然而，典型地，没有进一步做出当列车空闲时关于实际排放量的确定。从而，虽然建立的计算方法可表明排放量是可接受的，现实中机车可排放比计算的多的排放。当操作列车时，列车操作员典型地要求当操作该列车时相同的级位设置(notchsetting)，其进而可引起燃料消耗和/或排放量(例如但不限于，NOxXO2等)的大的变化，其取决于为列车提供动力的机车的数量。从而，操作员通常不能操作机车使得燃料消耗和排放量最小化(对每个行程)，因为列车的大小和载荷发生变化，并且机车和它们的动力可用性可能根据型号类型而变化。列车拥有者通常拥有多列列车，其中列车在铁路轨道网络上运行。由于铁路轨道网络内的多列列车的同时行驶的综合，其中还必须考虑关于列车运行的调度问题，列车拥有者将从最优化燃料效率和排放量以节省整体燃料消耗，同时最小化多列列车的排放量并且满足任务行程时间限制的方法中受益。同样，越野车辆、运输车辆、农用车辆、海洋船只和/或固定机动系统的拥有者和/或操作员将认识到当这些柴油机动系统展现出优化的燃料效率、排放量、队列效率(fleetefficiency)和任务参数性能以节省整体燃料消耗同时最小化排放量并且满足运行限制(例如但不限于任务时间限制)时实现的财务效益。
技术实现思路
本专利技术的实施例公开用于操作具有至少一个主功率产生单元的机动系统(例如，轨道车辆、海洋船只、越野车辆等)的系统、方法和计算机软件代码。方法提供用于评估主功率产生单元的运行特性。该运行特性与关于任务目标的指定值比较。该运行特性可调节以满足该任务目标。公开可在处理器中操作的和可在计算机可读介质上存储的计算机软件代码，其具有用于评估主功率产生单元的运行特性的计算机软件模块。提供计算机软件模块用于将主功率产生单元的运行特性与关于任务目标的指定值比较。还公开的是用于自主调节运行特性以满足该任务目标的计算机软件模块。在另一个示范性实施例中，方法包括向机动系统提供优化的任务计划，可人工应用该计划。该优化的任务计划响应于正在执行的人工任务计划而重新计划。当该人工任务计划偏离该优化计划超过预定量时，调节该人工任务计划。在另一个示范性实施例中，方法包括执行具有优化任务计划的任务。该任务用优化任务计划自主执行。输入装置配置并且提供成当任务进行中时允许在预定范围内人工微调(调节)任务的至少一个特性。在另一个示范性实施例中，方法包括基于人工执行的任务计划执行任务。人工执行的任务计划当在进行中时用包含在优化任务计划中的信息来微调。 在另一个示范性实施例中，方法包括提供优化的任务计划。与任务计划关联的至少第一特性人工控制。与任务计划关联的至少第二特性自主控制。该优化的任务计划根据人工控制的特性自主调节。附图说明上文简短描述的本专利技术的更具体的说明将参照在附图中图示的其的特定实施例提供。理解这些图仅描绘本专利技术的典型实施例并且因此不考虑为它的范围的限制，本专利技术的示范性实施例将通过使用附图用另外的特征和细节描述和说明，其中图I是根据本专利技术的实施例的描绘行程优化的方法的流程图；图2描绘可连同本专利技术的实施例使用的列车的简化的数学模型；图3是轨道系统的示意图；图4描绘燃料使用/行驶时间曲线的示范性实施例；图5描绘用于行程计划的分割分解的示范性实施例；图6描绘用于行程计划的分割分解的另一个示范性实施例；图7是描绘用于行程优化的方法和系统的另一个示范性实施例的示意图和流程图；图8描绘用于由操作员使用的动态显示的示范性实施例；图9描绘用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2008.02.07 US 12/027408;2008.03.20 US 12/0520001.一种用于操作具有至少ー个功率产生单元的至少ー个机动系统的方法(300)，所述方法包括 提供(301)待人工应用的优化的任务计划； 响应于正实施的人工任务计划重新计划(302)所述优化的任务计划；以及 当所述人工任务计划偏离所述优化的任务计划超过预定量时调节(303)所述人工任务计划。2.如权利要求I所述的方法(300)，其中重新计划所述优化的任务计划进ー步包括实施闭环控制技术以重新计划所述优化的任务计划。3.一种用于操作具有至少ー个功...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·道姆，A·K·库马，E·迪伦，D·迪沙姆，G·R·沙菲尔，R·普里穆斯，S·J·格雷，E·霍尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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